采用高頻淬火機(jī)對(duì)連桿進(jìn)行熱處理的過程中應(yīng)注意哪些問題？

連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，它將活塞和曲軸連接起來，把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)可逆地轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出功率。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和性能，又要求具有足夠的剛性和韌性。因此，采用高頻淬火機(jī)對(duì)連桿進(jìn)行熱處理，進(jìn)而保證其硬度和剛性，對(duì)連桿的整個(gè)加工過程非常重要。2、去應(yīng)力退火后，采用塞尺在檢測(cè)平臺(tái)上進(jìn)行檢查，要求變形量≤0。那么，今天咱們就來了解一下在連桿的實(shí)際生產(chǎn)過程中我們應(yīng)注意的問題。

1、40Cr、45鋼連桿鍛造時(shí)，應(yīng)確保加熱溫度控制在1100~1200℃范圍內(nèi)，終鍛溫度在900~1000℃之間，鍛造后油冷，以防止鐵素體的析出。

2、淬火時(shí)應(yīng)合理計(jì)算和控制淬火油溫及在油中的冷卻時(shí)間，連桿淬火后應(yīng)及時(shí)回火，一般油溫控制在40～60℃。

3、根據(jù)連桿的熱處理技術(shù)要求，我們要拋棄傳統(tǒng)的熱處理方法進(jìn)行合理的加熱淬火。因此，對(duì)連桿進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱處理是一種經(jīng)濟(jì)有效的毛坯熱處理方法，事實(shí)證明， 經(jīng)過高頻淬火機(jī)加熱處理后的連桿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合技術(shù)要求，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮了良好的效果，得到了連桿制造廠家的普遍贊譽(yù)。連桿要求具有足夠的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，強(qiáng)度不足容易導(dǎo)致連桿的斷裂，剛度差則容易在應(yīng)用過程中變形，會(huì)造成活塞與汽缸之間的漏氣等，影響其工作效率。高頻淬火爐之所以要用水，是因?yàn)闄C(jī)器在大功率狀態(tài)下工作時(shí)需要冷卻降溫。因此，采用高頻淬火機(jī)對(duì)連桿進(jìn)行熱處理，并注意其中的工藝實(shí)施要點(diǎn)和問題，將有助于我們生產(chǎn)出高質(zhì)量、高規(guī)格的連桿。

調(diào)整螺釘感應(yīng)加熱淬火斷裂分析

調(diào)整螺釘是汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的緊固調(diào)節(jié)零件，工件材料為M135鋼，調(diào)整螺釘工作時(shí)，頂部球面和臺(tái)肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均勻淬火硬化。技術(shù)要求調(diào)質(zhì)后硬度為229-269HBW，淬火后硬化層厚度為1.0-2.5mm，表面硬度為45-55HRC，形成碗形表面硬化層分布。傳統(tǒng)感應(yīng)加熱淬火處理后，為使工件球面和柱面同時(shí)淬火硬化，旺旺使螺釘頭部淬火過深幾乎淬透，致使在工件圓柱體與螺桿過度部位形成很高淬火應(yīng)力，常造成調(diào)整螺釘出現(xiàn)斷裂失效破壞。針對(duì)上述問題，試驗(yàn)改進(jìn)工件感應(yīng)加熱淬火裝置和感應(yīng)器。采用矩形感應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)淬火工藝，取得了良好的效果。調(diào)整螺釘改進(jìn)后感應(yīng)絕愛熱淬火裝置，淬火前，工件插入定位套中，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)器用異形純銅管制作，并安裝導(dǎo)磁體。正火溫度采用960℃，比滲碳溫高30℃，使齒還在滲碳前就消除鍛造熱應(yīng)力及組織缺陷，獲得組織一致且均勻的齒坯。工件感應(yīng)加熱淬火后，球面和柱面獲得一定深度的碗形淬火硬化層，心部原始組織良好。檢驗(yàn)表明，采用改進(jìn)感應(yīng)加熱淬火裝置及方法處理后，調(diào)整螺釘性能優(yōu)良，同時(shí)避免了在頭部圓柱體與螺桿過渡區(qū)域產(chǎn)生淬火應(yīng)力。

由于球面上各點(diǎn)與感應(yīng)器底面距離不同，加熱時(shí)得到的能量不同。淬火加熱是，調(diào)整兩種電流的相對(duì)大小，可在工件端部獲得均勻的硬化層。影響兩種電流大小的因素有二，一是感應(yīng)器的寬度，二是試件的旋轉(zhuǎn)速度。感應(yīng)器寬度實(shí)際是對(duì)螺釘端部加熱的覆蓋程度，對(duì)端部球面覆蓋面越大，接受由導(dǎo)磁體傳出的磁力線越少；工件旋轉(zhuǎn)速度越快，圓柱面電動(dòng)勢(shì)越大，淬火硬化層越深。(2)調(diào)質(zhì)處理為了提高齒輪心部的綜合力學(xué)性能，以承受交變彎曲應(yīng)力和沖擊載荷，還可減小工件表面淬火變形。

曲軸的感應(yīng)加熱表面淬火

曲軸在大量生產(chǎn)中，廣泛采用感應(yīng)加熱表面淬火。淬火方法通常有：采用整圈分開式感應(yīng)器，曲軸在靜止?fàn)顟B(tài)下的感應(yīng)淬火方法和采用半圈淬火感應(yīng)器，曲軸在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的感應(yīng)淬火方法。

曲軸半圈淬火感應(yīng)器由有效圈，外側(cè)板，定位塊，淬火冷卻裝置等四個(gè)主要部分組成，電流通過有效圈將電能轉(zhuǎn)變成熱能，它是由異形紫銅管焊接成一個(gè)串聯(lián)的8字形回路的半圓形施感導(dǎo)體。

曲軸是一個(gè)形狀復(fù)雜的零件，采用整圈分開式感應(yīng)器使曲軸在靜止?fàn)顟B(tài)下感應(yīng)淬火時(shí)，感應(yīng)器所產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)，由于曲柄對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽，是被加熱的曲軸軸頸圓周及軸向各部位產(chǎn)生極大的差異，導(dǎo)致淬火后軸頸圓周各處的軸向硬化區(qū)差異極大，靜止?fàn)顟B(tài)下感應(yīng)加熱，感應(yīng)器與軸頸的位置相對(duì)固定，感應(yīng)器和軸頸圓周各處的經(jīng)向間隙無法保持一致，導(dǎo)致淬火后軸頸圓周硬化層深度不均，因此，此種淬火方法已越來越少被采用。2、硝鹽的冷卻速度可以通過調(diào)節(jié)含水量進(jìn)行調(diào)節(jié)（介于熱油冷速和4倍油速之間），十分簡單方便。

采用半圓淬火感應(yīng)器曲軸旋轉(zhuǎn)感應(yīng)加熱方法，不僅因?yàn)楦淖兞烁袘?yīng)器產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，由縱向變?yōu)闄M向，基本消除了曲柄對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽，從而淬火后軸頸各處的硬化區(qū)保持均勻，而且由于曲軸相對(duì)感應(yīng)器做旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器靠定位塊對(duì)軸頸做相對(duì)的柔性跟蹤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)器藉助于定位塊，能穩(wěn)定保持干一個(gè)起與軸頸的間隙，保證了淬火后軸頸硬化層深度的均勻性和穩(wěn)定性。因此，曲軸半圈感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)加熱淬火正越來越被廣泛運(yùn)用。為此，通過調(diào)整回火溫度，以降低基體硬度，保證抗拉強(qiáng)度在下限的工藝試驗(yàn)，以滿足后續(xù)加工的要求。